CN105382836A - 示教系统、机器人系统以及示教方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供示教系统、机器人系统以及示教方法,减少与示教数据生成相关的作业负荷和所需时间。实施方式的示教系统具备示教数据生成部、判定部和示教数据更新部。示教数据生成部以使作业工具经过各作业点的接近点而到达以及远离作业点的方式,生成机器人的示教数据。判定部判定将相邻的接近点彼此相连的假想线是否与工件或障碍物发生干涉。在判定部判定为假想线与工件发生干涉的情况下,示教数据更新部使假想线所涉及的接近点移动。
Description
技术领域
所公开的实施方式涉及示教系统、机器人系统以及示教方法。
背景技术
以往,已知有这样的示教系统:一边对机器人的动作进行仿真一边生成示教数据。在重建了实际作业现场的假想空间上,一边使机器人等的三维模型进行动作一边生成示教数据。
另外,作为该示教系统,有这样的示教系统:将一边追寻着操作者指定的避开障碍物的退避位置一边靠近对象物时的、机器人的动作路径数据作为示教数据(例如,参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开2012-24867号公报
然而,在上述现有技术中,在减少对示教系统进行操作来生成示教数据的操作者的作业负荷和示教数据生成所需的时间的方面,尚有进一步改善的余地。例如,在上述现有技术中,操作者需要输入机器人的动作路径中的多个示教点,从而操作者的作业负荷高且示教数据的生成也需要时间。
发明内容
实施方式中的一个方式正是鉴于上述内容而完成的,其目的在于提供如下这样的示教系统、机器人系统以及示教方法:它们能够减少与示教数据生成相关的作业负荷和所需时间。
实施方式中的一个方式的示教系统具备示教数据生成部、判定部和示教数据更新部。所述示教数据生成部在包含作业工具、多关节的机器人、以及预先设定有利用所述作业工具进行作业的多个作业点的工件的假想环境下,以如下方式生成所述机器人的示教数据,所述方式是:使所述作业工具经过与各个所述作业点对应的接近点(approachpoint)而到达以及远离所述作业点。所述判定部判定将相邻的所述接近点彼此相连的假想线是否与所述工件或障碍物发生干涉。在所述判定部判定为所述假想线与所述工件或所述障碍物发生干涉的情况下,所述示教数据更新部变更该假想线所涉及的所述接近点的位置。
根据实施方式中的一个方式,能够减少与示教数据生成相关的作业负荷和所需时间。
附图说明
图1是示出包含实施方式的示教系统的机器人系统的整体结构的示意图。
图2是示出实施方式的示教方法的示意图。
图3是示出实施方式的示教系统的结构的框图。
图4是示出显示部所显示的假想图像的一例的示意图。
图5是设定接近点的操作的说明图。
图6A是用于说明接近点的位置的变更方法的说明图(其1)。
图6B是用于说明接近点的位置的变更方法的说明图(其2)。
图6C是用于说明接近点的位置的变更方法的说明图(其3)。
图6D是用于说明接近点的位置的变更方法的说明图(其4)。
图7是确定作业点的作业顺序的操作的说明图。
图8是示出执行实施方式的示教方法的处理流程的流程图。
图9A是用于说明变形例(其1)的接近点的位置的变更方法的说明图(其1)。
图9B是用于说明变形例(其1)的接近点的位置的变更方法的说明图(其2)。
图9C是用于说明变形例(其1)的接近点的位置的变更方法的说明图(其3)。
图9D是用于说明变形例(其1)的接近点的位置的变更方法的说明图(其4)。
图10是示出变形例(其2)的机器人的示意图。
标号说明
1:机器人系统;10:示教系统;11:示教控制装置;12:显示部;13:操作部;14:工作(job)信息DB;20:机器人控制装置;30、30a:机器人;31:基座部;32:第1臂;33:第2臂;34:凸缘部;35:末端执行器(endeffector);36:保持部;111:控制部;111a:图像生成部;111b:显示控制部;111c:操作受理部;111d:确定部;111e:示教数据生成部;111f:判定部;111g:示教数据更新部;111h:仿真指示部;111i:工作登记部;112:存储部;112a:模型信息;112b:示教点信息;120:显示窗口;121:假想图像区域;122、123a:按钮;123:对话框;351:固定臂;352:可动臂;E1、E2:电极。
具体实施方式
下面,参照附图,对本申请所公开的示教系统、机器人系统以及示教方法的实施方式进行详细说明。需指出的是,本发明并不限定于以下所示的实施方式。
另外,下面举例说明使显示器等显示部显示机器人的三维模型的图形图像的示教系统。此外,下面有时将该三维模型的图形图像记为“假想图像”。
另外,下面举例说明包含点焊机器人的焊接机器人系统。然而,不限于此,焊接机器人系统也可以置换成包含例如能够进行电弧焊接、螺丝紧固加工、钻孔加工、密封材料等的涂布加工、磨削加工之类的点、线或面加工的机器人的加工机器人系统。下面,分别将点焊机器人记为“机器人”、将焊接机器人系统记为“机器人系统”。
图1是示出包含实施方式的示教系统10的机器人系统1的整体结构的示意图。
如图1所示,机器人系统1具备示教系统10、机器人控制装置20和机器人30。另外,示教系统10具备示教控制装置11、显示部12、操作部13和工作信息DB(数据库)14。
示教控制装置11是对示教系统10的整体进行控制的控制器,构成为包含运算处理装置、存储装置等。另外,示教控制装置11与以显示部12为代表的示教系统10的各种装置以可传递信息的方式连接。
另外,示教控制装置11向显示部12输出假想图像,该假想图像包含根据操作员利用操作部13进行的操作对机器人30等的动作进行仿真运算的结果。这里,在该假想图像中还包含机器人30的加工对象即工件W。此外,工件W由例如设置于地面等的载置台P支撑。
另外,示教控制装置11同样根据操作员借利用操作部13进行的操作,生成使机器人30根据假想图像进行动作的工作程序,且将该工作程序登记到工作信息DB(数据库)14中。
显示部12是所谓的显示器等显示设备。另外,操作部13是鼠标等输入设备。此外,操作部13不是必须构成为硬件部件,例如也可以是触摸面板上显示的触摸键等软件部件。
工作信息DB14是登记有使机器人30进行动作的工作程序、该工作程序所包含的“示教点”等与示教相关的信息的数据库。
这里,所谓示教点,是指在使机器人30进行再现动作的情况下机器人30的各关节应当经由的目标位置的信息,例如作为对机器人30的各轴进行驱动的伺服电机中设置的各编码器的脉冲值来存储所述示教点。机器人30根据多个示教点的信息进行动作,因此,在工作信息DB14中与机器人30的每个运动(工作)相关联地存储有多个示教点。
换言之,在机器人30的工作程序中包含多个示教点、以及各示教点之间的插值动作命令和针对末端执行器的动作命令等的组合信息。此外,在使机器人30进行再现动作的情况下,机器人30根据该工作程序进行动作。
工作信息DB14与机器人控制装置20以可传递信息的方式连接,所述机器人控制装置20是对实际的机器人30的动作进行控制的控制器。机器人控制装置20根据该工作信息DB14中登记的工作程序,对机器人30的各种动作进行控制。
此外,在图1中,虽然举例示出了工作信息DB14(示教系统10)与机器人控制装置20连接的情况,但是工作信息DB14(示教系统10)不是必须与机器人控制装置20连接。
例如,也可以是,经由USB(UniversalSerialBus:通用串行总线)存储器等外部存储装置,将示教系统10所生成的工作程序保存到机器人控制装置20内的存储部(未图示)中。
此外,在图1中,从容易理解说明的观点出发,示出了工作信息DB14和示教控制装置11分体地构成的例子,但是,也可以将工作信息DB14存储到示教控制装置11内部的存储部中。
另外,在以下说明以及附图3等中,为了容易理解示教控制装置11的各功能而将示教控制装置11分成各个部分来表示,但是应理解为,以下所示的各部分的功能全部都是通过示教控制装置11自身来实现的。
另外,只要能够实现示教控制装置11和机器人控制装置20的各个功能,则示教控制装置11和机器人控制装置20既可以由硬件实现,也可以由软件(计算机程序)实现。当然,也可以由硬件与软件的组合来实现。
作为具体的例子,示教控制装置11和机器人控制装置20例如可以由计算机构成。此时,例如为CPU(CentralProcessingUnit,中央处理器)、MPU(MicroProcessorUnit,微处理器)、MCU(MicroControlUnit,微控制器)等。另外,示教控制装置11和机器人控制装置20的各个功能也可以通过将预先制作的程序加载到计算机进行执行来实现。
另外,该程序可以是记录在非一时性的计算机可读记录介质中的程序,所述计算机可读记录介质记录有计算机可执行的多个命令,该程序可以从该记录介质安装到计算机上。另外,作为计算机可读记录介质,例如有硬盘(HD)、软盘(FD)、压缩盘(CD)、光学磁盘(MO)、存储卡等。
另外,示教控制装置11和机器人控制装置20可以由一个物理实体来实现,也可以由多个物理实体来实现。
接着,对机器人30的结构进行说明。机器人30具备基座部31、第1臂32、第2臂33、凸缘部34和末端执行器35。
基座部31被固定在地面等上,基座部31将第1臂32的基端部支撑为能够绕轴S旋转(参照图中的绕轴S的箭头)且能够绕轴L旋转(参照图中的绕轴L的箭头)。第1臂32在末端部将第2臂33的基端部支撑为能够绕轴U旋转(参照图中的绕轴U的箭头)。
第2臂33的末端部被设置成能够相对于基端部绕轴R旋转(参照图中的绕轴R的箭头)。另外,第2臂33在末端部将凸缘部34的基端部支撑为能够绕轴B旋转(参照图中的绕轴B的箭头)。凸缘部34在末端部将末端执行器35的基端部支撑为能够绕轴T旋转(参照图中的绕轴T的箭头)。
伺服电机等驱动源对机器人30的各关节进行驱动,各驱动源根据来自机器人控制装置20的动作指示,对机器人30的各关节进行驱动。
此外,实施方式的末端执行器35是点焊枪。该末端执行器35具备固定臂351和可动臂352。固定臂351被固定于末端执行器35的主体部并且利用末端部支撑电极E1。
可动臂352被设置成:将电极E2支撑为与电极E1对置并且能够利用末端执行器35中设置的驱动源(未图示)来变更电极E1与电极E2的间隔。即,末端执行器35是使可动臂352移动而利用电极E1、E2按压夹持工件W来进行点焊的作业工具。
这里,使用图2,对实施方式的示教方法进行说明。图2是示出实施方式的示教方法的示意图。
图2所示的示教方法是生成如下这样的路径的方法:所述路径是例如使末端执行器35(参照图1)等作业工具(未图示)以避免与工件W发生干涉的方式到达设置在工件W上的多个作业点WP的路径。
此外,如图2所示,在实施方式的工件W中预先设定有多个作业点WP和接近点A。在图2中示出了工件W具有2个作业点WPm及WPn并且针对作业点WPm设定了接近点Am、针对作业点WPn设定了接近点An的情况。此外,作业点WP及接近点A是上述示教点的一例。
这里,接近点A是指作业工具向作业点WP接近时的移动的起点及终点的位置。因此,作业工具从接近点A向作业点WP移动,在针对作业点WP的作业之后,返回到该接近点A。下面有时将从接近点A到作业点WP的路径称为“接近路径”、将接近路径的距离称为“接近距离”、将从接近点A朝向作业点WP的方向称为“接近方向”。
在实施方式的示教方法中,生成将作业顺序连续的作业点WP的接近点A彼此相连的假想线H,且生成使作业工具沿着该假想线H移动的机器人30(参照图1)的示教数据。
具体而言,在图2中,当作业点WP的作业顺序是从作业点WPm到WPn的情况下,作业工具生成从接近点Am到接近点An的假想线H。然而,如果假想线H与工件W发生干涉,则作业工具与工件W发生干涉。在图2中,将假想线H与工件W发生干涉的部位的两端表示为干涉点BP。此外,从容易理解说明的观点出发,在图2中举例示出了将接近点A彼此呈直线状地相连的情况下的假想线H。
因此,在实施方式的示教方法中,使该假想线H退避至不与工件W发生干涉的位置,避免作业工具与工件W发生干涉的情形。下面,进一步对实施方式的示教方法进行具体说明。
在实施方式的示教方法中,当假想线H与工件W发生干涉的情况下(参照图2的步骤S1),使接近点A与接近方向平行地移位(参照图2的步骤S2)。然后,使假想线H朝向不与工件W发生干涉的位置移动(参照图2的步骤S3)。
此外,在该情况下,如图2所示,优选使接近点A沿着从作业点WP朝向接近点A的方向移位。由此,仅仅通过接近距离的延长,即可生成避免与工件W的干涉的作业工具的移动路径。在图2中,将这样移动后的接近点Am及An分别表示为接近点Am’及An’。另外,将移动后的假想线H表示为假想线H’。
此外,判定假想线H的干涉的对象不仅可以是工件W,也可以是除了工件W以外的障碍物。另外,在图2中,从容易理解说明的观点出发,比实际夸张地示出了接近点A(假想线H)的移动量。
这样,在实施方式的示教方法中,使得将相邻的接近点A彼此相连的假想线H退避至不与工件W发生干涉的位置,使作业工具沿着该假想线H移动。
由此,能够简便且容易地生成以避免与工件W或障碍物发生干涉的方式到达多个作业点WP的作业工具的移动路径。从而,能够减少与示教数据生成相关的作业负荷和所需时间。
此外,虽然在图2中,举例说明了使接近点Am及An移动的情况,但不限于此,也可以仅仅使接近点Am及An中的任意一个接近点移动。
接下来,使用图3,对实施方式的示教系统10的结构进行说明。图3是示出实施方式的示教系统10的结构的框图。此外,在图3中,仅仅示出了示教系统10的说明所需的结构要素,对于一般的结构要素省略了记载。
另外,在使用了图3的说明中,主要对示教控制装置11的内部结构进行说明,有时简化针对图1中已示出的显示部12、操作部13和工作信息DB14的说明。
如图3所示,示教控制装置11具备控制部111和存储部112。控制部111具备图像生成部111a、显示控制部111b、操作受理部111c、确定部111d、示教数据生成部111e、判定部111f、示教数据更新部111g、仿真指示部111h和工作登记部111i。存储部112存储有包含模型信息112a和示教点信息112b在内的信息。
图像生成部111a根据模型信息112a,生成包含机器人30和工件W的假想图像。模型信息112a是包含按照机器人30和工件W的每个种类预先定义的描绘信息的信息。此外,在模型信息112a中,除了机器人30和工件W以外,还包含有包括障碍物在内的周边物的描绘信息。此外,模型信息112a还包含有与作业点WP在工件W上的位置相关的信息。
另外,图像生成部111a向显示控制部111b输出所生成的假想图像。显示控制部111b将从图像生成部111a接收的假想图像显示在显示部12上。
操作受理部111c受理通过操作部13输入的操作员的输入操作,如果该输入操作是与机器人30的示教相关的操作,则向显示控制部111b和确定部111d通知所受理的输入操作。
另外,操作受理部111c受理接近点A的设定操作。关于这一点的详细情况,后面会使用图5进行叙述。另外,将所设定的接近点A的位置信息通知给示教数据生成部111e。
另外,如果输入操作为指示工作登记的操作,则操作受理部111c向工作登记部111i通知所受理的输入操作。此外,指示工作登记的输入操作的一例是点击显示部12所显示的被称为“工作登记”按钮这一操作部件的操作。
确定部111d确定作业点WP的作业顺序。关于这一点的详细情况,后面会使用图7进行叙述。
示教数据生成部111e根据来自操作受理部111c的接近点A的信息,生成假想线H。而且,示教数据生成部111e生成使末端执行器35一边沿着假想线H移动且一边按照确定部111d所确定的作业顺序到达作业点WP的情况下的机器人30的示教数据,通知给判定部111f。
判定部111f参照模型信息112a,来判定假想线H是否与工件W或工件W以外的障碍物发生干涉。此外,判定部111f将判定结果与示教数据一起通知给示教数据更新部111g。
在判定部111f判定为假想线H与工件W或障碍物发生干涉的情况下,示教数据更新部111g使假想线H从工件W退避而更新示教数据,存储为示教点信息112b。另一方面,当判定部111f判定为假想线H未与工件W或障碍物发生干涉的情况下,示教数据更新部111g在不更新与假想线H相关的示教数据的情况下存储为示教点信息112b。此外,关于这一点的详细情况,后面会使用图6A以后的附图进行叙述。
另外,示教数据更新部111g在接到了指示仿真动作的输入操作的情况下,向仿真指示部111h通知机器人30的示教数据。仿真指示部111h向图像生成部111a通知仿真指示,该仿真指示用于重新生成与从示教数据更新部111g通知的示教数据的内容对应地变更了位置、姿势后的机器人30的假想图像。
而且,图像生成部111a根据从仿真指示部111h接到的仿真指示,重新生成包含机器人30和工件W的假想图像,且通过显示控制部111b显示在显示部12上。由此,显示出包含机器人30和工件W的假想图像连续地变化的仿真动作。
工作登记部111i在从操作受理部111c接到了指示工作登记的输入操作的情况下,根据示教点信息112b,生成使实际的机器人30进行动作的工作程序,且登记到工作信息DB14中。
存储部112是硬盘驱动器、非易失性存储器之类的存储设备,存储有包含模型信息112a和示教点信息112b的信息。此外,由于已经对模型信息112a和示教点信息112b的内容进行了说明,因此省略这里的说明。
接下来,使用图4~图8,对上述操作受理部111c~示教数据更新部111g的各处理部所执行的一系列的处理进行详细说明。
首先,使用图4,对由图像生成部111a生成且通过显示控制部111b显示在显示部12上的假想图像的一例进行说明。图4是示出显示部12上显示的假想图像的一例的示意图。此外,虽然本图(图4)以后所示的机器人和工件是显示部12所显示的假想图像上的机器人和工件,但是分别标注了与此前同样的“30”以及“W”的标号进行说明。
如图4所示,包含机器人30和工件W的假想图像显示在显示部12的显示区域之一的显示窗口120上。具体而言,假想图像显示在显示窗口120上的假想图像区域121中。另外,显示窗口120是包含按钮122和对话框123等的GUI(GraphicalUserInterface:图形用户结构)构件(widget)。
此外,如图4所示,在假想图像区域121的左下显示了直角坐标系。该直角坐标系是假想图像内的基准坐标,成为水平方向和垂直方向的基准。具体而言,与由基准坐标系的X轴及Y轴规定的XY平面平行的方向为水平方向,与基准坐标系的Z轴平行的方向为垂直方向。下面,将该坐标系记为“世界坐标系”。
另外,下面有时将世界坐标系的X轴的正方向表示为机器人30的“前方”、将X轴的负方向表示为机器人30的“后方”、将Y轴的正方向表示为机器人30的“左方”、将Y轴的负方向表示为机器人30的“右方”、将Z轴的正方向表示为机器人30的“上方”、将Z轴的负方向表示为机器人30的“下方”。
另外,如图4所示,在电极E1的末端显示有“R坐标系”。R坐标系是末端执行器35的基准坐标系。实施方式的R坐标系是Rx轴与轴T平行且Rz轴朝向电极E2而确定的构成右手系的坐标系。另外,在工件W上显示有“WP坐标系”。WP坐标系是以作业点WP为原点的构成右手系的坐标系。
末端执行器35在作业点WP处分别使R坐标系及WP坐标系的对应的各轴一致而进行规定的作业(例如点焊)。具体而言,末端执行器35在作业点WP处分别使Rx轴与Fx轴一致、使Ry轴与Fy轴一致、使Rz轴与Fz轴一致。此外,实施方式的Fz轴是作业点WP处的末端执行器35的接近方向(即,approach方向)。即,WP坐标系用于指定作为WP坐标系原点的作业点WP处的末端执行器35的姿势,针对所有作业点WP都预先设定了WP坐标系。
操作员通过对GUI构件进行操作,来进行对示教系统10的操作指示。示教系统10能够按照操作员的操作指示,对作为显示部12上的假想图像的机器人30的各关节进行驱动,或者进行在从某个方向观察的状态下显示假想图像的视角上的变更以及显示的放大/缩小。
另外,还可以通过逆运动学运算求出末端执行器35到达假想图像内的特定点这样的机器人30的各关节位置,生成并显示已到达的状态的机器人30的假想图像。
另外,可以按照操作员的指示操作,读取工作信息DB14中登记的示教点和工作程序,显示已到达特定的示教点的状态的机器人30的假想图像。另外,还可以在显示部12上再现由工作程序实现的机器人30的一系列的动作。
此外,上述“工作登记”按钮等例如也可以设置为对话框123的按钮123a等。
接下来,使用图5,对操作员设定接近点A的操作进行说明。图5是设定接近点A的操作的说明图。此外,在图5中举例示出了作为接近点A的设定对象的作业点WP位于工件W的主壁Wf的下表面的情况。
如图5所示,在设定接近点A的情况下,在对话框123上显示用于设定空切削(aircut)的操作部件组。操作员能够利用“空切削追加”内的单选按钮来设定对作业点WP的空切削。
这里,空切削是指将多个作业点WP相连的末端执行器35(机器人30)的动作路径。而且,在该空切削中,为了防止末端执行器35与工件W或周边的障碍物接触而使末端执行器35减速地靠近或远离作业点WP的区间相当于上述接近路径。
此外,下面有时在末端执行器35的接近路径中将末端执行器35靠近作业点WP的路径称为“去程路径”、将远离作业点WP的路径称为“回程路径”。
在对话框123上,按照与“空切削追加”中选择的步数相应的“前后步”,显示X值、Y值以及Z值的“输入框”。输入框的各值对应于从R坐标系与WP坐标系一致的状态起朝向Rx(X)轴、Ry(Y)轴及Rz(Z)轴中的各轴的正方向移动的移动量。由于轴Fz为朝向作业点WP接近的接近方向,所以如图5所示那样,在“前后1步”的各输入框中输入为X=0、Y=0、Z=-c(c>0)。
通过这样输入“前后1步”,在从作业点WP朝向Fz轴的负方向相隔距离c的位置处生成接近点A1(参照图5的箭头402)。此外,当选择了“前后1步”的单选按钮的情况下,此时结束输入而不会显示“前后2步”。另外,下面有时将从接近点A1朝向作业点WP的方向称为“第1接近方向”。
另一方面,例如在需要进行末端执行器35对工件W的插拔动作的情况下,选择“前后2步”单选按钮。在该情况下,如图5所示那样显示“前后1步”及“前后2步”。虽然能够对“前后2步”的各输入框进行任意输入,但是,在本实施方式中优选使Z值与“前后1步”相同、使X值为-a(a>0)、使Y值为0。
通过这样输入“前后2步”,能够使得利用图9A等后述的接近点A2的移动的参数成为一个。而且,在从接近点A1朝向Fx轴的负方向相隔距离a的位置处生成接近点A2(参照图5的箭头404)。此外,下面有时将从接近点A2朝向A1的方向称为“第2接近方向”。
而且,在“前后1步”及“前后2步”的输入后,通过按下“OK(确定)”按钮,来设定接近点A1及A2。此外,关于“步间追加”复选框,后面会使用图6B进行叙述。
另外,当“前后动作一致”复选框被选中的情况下,末端执行器35在接近路径的去程路径及回程路径中采用同一个路径。另一方面,当“前后动作一致”复选框未被选中的情况下,允许接近路径中的去程路径与回程路径互不相同的情况,从而缩短末端执行器35的移动路径。关于这一点的详细情况,后面会使用图6C进行叙述。
另外,空切削中的末端执行器35的动作可以为任意的步数。从而,“空切削追加”内的单选按钮不限于图5所示的例子,可以根据末端执行器35和工件W的形状等来选择任意数量的前后步。另外,当不需要设定空切削的情况下,只要选择“不追加”的单选按钮即可。然后,利用该对话框123进行的与空切削相关的设定变为机器人30的工作所涉及的所有作业点WP与接近点A之间的位置关系的初始设定。
接下来,使用图6A~图6D,对实施方式的示教方法的一例进行说明。图6A~图6D是用于说明接近点的位置的变更方法的说明图(其1)~(其4)。
下面,举例说明在上述“前后1步”中生成从分别设置在图5所示的工件W的主壁Wf的下表面上的作业点WPa向WPb移动的机器人30的示教数据的情况。此外,在图6A~图6C中用虚线表示位于作业点WPa、WPb及WPc的电极E1。
按照如使用图5说明的那样利用对话框123进行的空切削设定,示教数据生成部111e(参照图3)在朝向Fz轴的负方向与作业点WP相隔距离c的位置处生成接近点A1。在图6A中,将该接近点A1表示为接近点A1a及A1b。
示教数据生成部111e生成将接近点A1a与接近点A1b相连的假想线Hab。然后,判定部111f(参照图3)判定假想线Hab是否与例如处于作业点WPa和WPb之间的障碍物SH发生干涉。在图6A中,示出了假想线Hab与障碍物SH发生干涉的情况,并且将假想线Hab与障碍物SH发生干涉的部分的两端表示为干涉点BP。此外,作为障碍物SH的例子,可以列举出载置台P和未图示的工件W的固定夹具等。另外,障碍物SH可以是工件W的一部分。
在该情况下,示教数据更新部111g例如使接近点A1a朝向轴Fza的负方向移动且使接近点A1b朝向轴Fzb的负方向移动(参照图6A的接近点A1a’及A1b’)。此外,该移动对应于位于接近点A1a及点A1b处的末端执行器35朝向Rz轴(参照图5)的负方向的移动。
此外,也可以将该接近点A的移动量预先设定为例如接近距离的10%等。另外,也可以将该移动量预先存储到存储部112中。另外,也可以构成为能够利用与图5所示的对话框不同的对话框来变更接近点A的移动量的设定值。
由此,假想线Hab朝向不与障碍物SH发生干涉的位置退避(参照图6A的假想线Hab’)。然后,判定部111f判定假想线Hab’是否与障碍物SH发生干涉。在假想线Hab’未与障碍物SH发生干涉的情况下,示教数据更新部111g更新用于使得末端执行器35(电极E1)沿着假想线Hab’移动并且从作业点WPa向WPb移动的路径的机器人30的示教数据。
此外,也可以是,如图6B所示,示教数据更新部111g除了使接近点A1a及A1b移动之外,在比假想线Hab’离工件W更远的位置处还生成经由点J。在该情况下,示教数据更新部111g生成假想线Jab,假想线Jab经过了经由点J将接近点A1a’与A1b’相连。判定部111f判定假想线Jab是否与障碍物SH发生干涉。在假想线Jab未与障碍物SH发生干涉的情况下,示教数据更新部111g以使末端执行器35沿着假想线Jab的方式生成(更新)机器人30的示教数据。
另外,在该情况下,操作员将空切削设定中的“步间追加”复选框(参照图5)设定为选中。此外,该情况下的假想线Hab’可以与工件W发生干涉(参照图6B的干涉点BP),经由点J不限于1个,也可以设置多个。
另外,接近点A1a及A1b各自的移动量既可以相同也可以不同,也可以仅仅使接近点A1a及A1b中的任意一个接近点移动。
另外,如果“前后动作一致”复选框未被选中(参照图5),则能够进一步缩短机器人30的动作路径。下面,使用图6C,对这一点进行详细说明。在图6C中,举例说明在工件W的主壁Wf的下表面上还设有该图所示的作业点WPc并且末端执行器35从图6A所示的状态起从作业点WPb向WPc移动的情况。
当“前后动作一致”复选框被选中的情况下,末端执行器35的接近路径中的去程路径与回程路径相同。由此,末端执行器35从该图所示的接近点A1b’到达作业点WPb之后,再次返回到接近点A1b’。然后,从接近点A1b’向针对作业点WPc设置的接近点A1c移动。从而,当去程路径与回程路径可以相同的情况下,通过选中“前后动作一致”复选框,能够减少机器人30的与示教数据生成相关的作业负荷和所需时间。
另一方面,当“前后动作一致”复选框未被选中的情况下,允许末端执行器35的接近路径中的去程路径与回程路径不同。从而,末端执行器35从该图所示的接近点A1b’到达作业点WPb之后,例如返回到接近点A1b。
然后,从接近点A1b向针对作业点WPc设置的接近点A1c移动。由此,与从接近点A1b’向A1c移动的情况相比,末端执行器35的移动距离变短。从而,能够缩短机器人30的动作路径。
此外,“前后动作一致”复选框处于未被选中的状态只不过是允许接近路径的去程路径与回程路径互不相同。因此,在工件W所具有的作业点WP中也可以存在该去程路径与回程路径相同的作业点。
另外,当判定部111f判定为在作业点WP与接近点A之间移动的末端执行器35与工件W或障碍物SH发生干涉的情况下,示教数据更新部111g使该接近点A移动来使末端执行器35与障碍物SH分开。
在图6D中,用虚线表示位于接近点A1且与障碍物SH发生干涉时的末端执行器35的一例。在该情况下,示教数据更新部111g使接近点A1例如沿着第1接近方向靠近作业点WP。在图6D中,将该移动后的接近点A1表示为接近点A1’、并且将从接近点A1’到作业点WP的接近距离表示为距离c1。
此外,可以将该接近点A的移动量预先设定为例如接近距离的10%等。另外,也可以将该移动量预先存储到存储部112中。另外,也可以构成为能够利用与图5所示的对话框不同的对话框来变更接近点A的移动量的设定值。
这样,在实施方式的示教方法中,生成将接近点A彼此相连的假想线H,判定该假想线H是否与工件W或障碍物SH发生干涉。
而且,当假想线H与工件W或障碍物SH发生干涉的情况下,使得利用对话框123(参照图5)设定的接近点A自动地移动,重新生成假想线H,从工件W或障碍物SH退避。
由此,能够以避免末端执行器35与工件W或障碍物SH发生干涉的方式容易且自动地生成供机器人30进行作业的示教数据。从而,根据实施方式的示教系统10,能够减少与示教数据生成相关的作业负荷和所需时间。
另外,在实施方式的示教方法中,使接近点A沿着R坐标系(参照图5)的1个轴(例如Rz轴)方向移动。由此,能够通过1个参数的变更,生成避免与工件W或障碍物SH发生干涉的机器人30的示教数据。从而,能够减轻示教控制装置11(参照图1)的处理负荷,能够进一步简便且容易地生成机器人30的示教数据。
另外,确定部111d(参照图3)根据Fz轴(参照图4)的方向,对作业点WP进行分组来确定作业顺序。下面,使用图7,对这一点的详细情况进行说明。图7是确定作业点WP的作业顺序的操作的说明图。
如图7所示,在确定作业点WP的作业顺序时,对话框123显示用于确定作业顺序的操作部件组。这里,在作为操作部件之一的“排序”内的“进行排序”复选框被选中的情况下,能够通过下面叙述的方法进行作业点WP的分组和作业顺序的确定。这里,本实施方式中的“排序”是指例如按照作业点WP的Fz轴的方向等固定的要素来对作业点WP的作业顺序进行重排的处理。
另外,在“排序”上例如显示有优先1~优先6的选择框。选择框被设成能够针对WP坐标系的Fz轴,选择上或下、前或后、左或右合计6个方向。在图7中,举例示出了按照优先1~优先6的编号的升序而使Fz轴为上、下、前、后、右、左方向的情况。然后,确定部111d(参照图3)根据各个作业点WP的Fz轴的方向,对作业点WP进行分组。
具体而言,确定部111d提取出例如具有与上方向即世界坐标系的Z轴的正方向大致平行的Fz轴的作业点WP,作为“优先1”的组GP1。另外,确定部111d针对优先2~优先6的组GP2~组GP6,也按照与各自对应起来的方向提取出作业点WP。
此外,对于该作业点WP的提取而言,从减少再现动作中的机器人30的姿势变化的观点出发,优选的是,包含有相对于每个组GP的基准方向具有±20度以下的角度的Fz轴的作业点WP。另外,从无遗漏地提取出作业点WP的观点出发,优选为±45度以下。
示教数据生成部111e按照组GP的优先顺序(即针对“优先”标注的编号),对每个组GP确定作业顺序,生成机器人30(参照图1)的示教数据。
通过这样对作业点WP进行分组,机器人30能够以较少的姿势变化对各组GP内的作业点WP进行作业。从而,能够减少机器人30的作业中所发生的姿势变化来缩短作业时间。
此外,在图7中,为了便于说明,在组GP内的作业点WP为1个的情况下也表示为组GP(参照图7的组GP2、GP4、GP6)。另外,如右方向的Fz轴的作业点WP(优先5)那样,不存在相应的作业点WP的情况下,取消组GP的生成。
另外,确定部111d(参照图3)针对各组GP内的作业点WP也确定作业顺序。具体而言,针对组GP1的作业点WP,按照机器人30的轴S的旋转方向在利用“优先1的排序方向”选择框选择出的方向上固定的顺序,确定作业顺序。在图7中示出对“优先1的排序方向”选择了“左右”的状态(参照图7的箭头406)。
这里,根据机器人30(参照图1)的轴S的旋转方向来确定作业点WP的作业顺序的原因是,轴S为机器人30的最基端侧的轴并且与其他轴(即轴L、轴U、轴R、轴B及轴T)相比,负荷重量大且旋转速度小。从而,通过按照减少轴S的旋转方向发生变化的次数的顺序来确定作业点WP的作业顺序,能够缩短作业时间。
另外,在该情况下,根据属于组GP1的作业点WP中作业顺序处于最后的作业点WP(参照图7的作业点WP3)的位置,适当地确定组GP2以后的轴S的旋转方向。
例如,在图7中,机器人30对组GP1的最后的作业点即作业点WP3进行了作业之后,对组GP2的作业点WP4进行作业,对组GP3所包含的作业点WP中最靠近作业点WP4的作业点WP5进行作业。在该情况下,机器人30针对组GP3的作业点WP5~作业点WP7,一边使轴S从右向左旋转一边进行作业(参照图7的箭头408)。在图7中,将这样确定的作业顺序表示成作为作业点WP的编号而标注的作业点WP1~作业点WP9。
通过这样确定作业点WP的作业顺序,能够减少机器人30的轴S的旋转量。从而,能够进一步缩短机器人30的作业所需的时间。
另外,通过点击对话框123的“工作创建”按钮,由示教数据生成部111e(参照图3)生成该机器人30的示教数据,经过判定部111f的判定,由示教数据更新部111g更新该机器人30的示教数据。
此外,在图7中,举例说明了作业点WP被分成6个组的情况。然而,不限于此,作业点WP可以被分成任意数量的组。例如,当工件W仅仅包含具有主壁Wf(参照图5)的上或下方向的Fz轴的作业点WP的情况下,作业点WP被分成Fz轴向上或向下的2个组。
接下来,使用图8,对示教系统10执行实施方式的示教方法的处理流程进行说明。图8是示出执行实施方式的示教方法的处理流程的流程图。此外,在图8中,举例说明针对每1个作业点WP设置1个接近点A的情况。
如图8所示,操作员设定与作业点WP对应的接近点A(步骤S101,参照图5)。确定部111d根据相对于作业点WP的接近方向,对作业点WP进行分组,进而进行排序(步骤S102)。然后,根据该接近方向,确定作业点WP的作业顺序(步骤S103,参照图7)。
示教数据生成部111e根据作业点WP的作业顺序,生成针对包含将接近点A彼此相连的假想线H的路径的、机器人30的示教数据(步骤S104)。判定部111f判定假想线H是否与工件W或工件W以外的障碍物SH发生干涉(步骤S105)。
在假想线H与工件W或障碍物SH发生干涉的情况下(步骤S105:“是”),示教数据更新部111g变更接近点A的位置(步骤S106,参照图6B~图6C),并重复进行步骤S105以后的处理。在假想线H未与工件W或障碍物SH发生干涉的情况下(步骤S105:“否”),进行步骤S107以后的处理。
接着,判定部111f判定位于接近路径中的作业工具(末端执行器35)、即在作业点WP与接近点A之间进行移动的作业工具是否与工件W或障碍物SH发生干涉(步骤S107)。在作业工具与工件W或障碍物SH发生干涉的情况下(步骤S107:“是”),示教数据更新部111g变更接近点A的位置(步骤S108,参照图6D)。然后,重复进行从步骤S105起的处理。
在作业工具未与工件W或障碍物SH发生干涉的情况下(步骤S107:“否”),示教数据更新部111g更新示教数据(步骤S109)并结束处理。
此外,在步骤S106和步骤S108中,如果减小接近点A的移动量而重复进行判定部111f的判定,则能够减小最终的接近点A的移动量。
另外,到此为止,说明了针对每1个作业点WP设定了1个接近点A的情况。但是,不限于此,可以根据工件W或作业工具的形状、针对作业点WP的作业方式等而任意确定接近点A的数量。
因此,下面,使用图9A~图9D,以针对每1个作业点WP设定2个接近点A的情况为例,对变形例(其1)的示教方法进行详细说明。图9A~图9D是用于说明变形例(其1)的接近点A的位置的变更方法的说明图(其1)~(其4)。此外,在图9A~图9C中举例说明末端执行器35从图7所示的作业点WP3向作业点WP4移动的情况,在图9D中举例说明进一步向WP5移动的情况。
此外,在图9A~图9D中用虚线表示位于接近点A23(A23’)及A24(A24’)时的末端执行器35。另外,在图9A~图9D中,对与作业点WP3~WP5对应的WP坐标系的各轴标注与作业点WP对应的编号来表示。例如,作业点WP3的WP坐标系的各轴为Fx3轴、Fy3轴及Fz3轴。另外,对于接近点A1及A2也是同样如此。另外,关于接近点A1及A2的设定方法,已经利用图5进行了说明,因此省略这里的说明。
首先,使用图9A,对示教数据生成部111e(参照图3)生成的机器人30的示教数据进行说明。此外,在图9A中,将从接近点A13到作业点WP3的距离、以及从接近点A14到作业点WP4的距离均表示为距离c(参照图5)。另外,将从接近点A13到A23的距离、以及从接近点A14到A24的距离均表示为距离a(参照图5)。
如图9A所示,示教数据生成部111e生成:末端执行器35从作业点WP3依次经由接近点A13、A23、A24、A14而到达作业点WP4的机器人30的示教数据(参照图9A的虚线的箭头)。此外,在图9A中示出了将接近点A23与A24相连的假想线H34在干涉点BP处与工件W发生干涉的状态。
在该情况下,示教数据更新部111g例如使接近点A23朝向轴Fx3的负方向移动且使接近点A24朝向轴Fx4的负方向移动(参照图9B的接近点A23’及A24’)。此外,该移动对应于位于接近点A23及A24的末端执行器35朝向Rx轴(参照图5)的负方向的移动。
此外,也可以将该接近点A的移动量预先设定为例如接近距离的10%等。另外,也可以将该移动量预先存储到存储部112中。另外,也可以构成为能够利用与图5所示的对话框不同的对话框来变更接近点A的移动量的设定值。
由此,假想线H34朝向不与工件W发生干涉的位置退避(参照图9B的假想线H34’)。然后,判定部111f判定假想线H34’是否与工件W发生干涉。在假想线H34’未与工件W发生干涉的情况下,示教数据更新部111g生成(更新)使得末端执行器35(电极E1)一边沿着假想线H34’移动一边从作业点WP3向WP4移动的路径的机器人30的示教数据。
此外,在图9B所示的例中,举例说明了使接近点A23及A24移动的情况。然而,不限于此,示教数据更新部111g也可以仅仅使接近点A23及A24中的任意一个接近点移动。
另外,虽然这里举例说明了仅仅使接近点A2移动(即仅仅变更距离a)的情况,但不限于此,也可以根据工件W的形状、障碍物SH的位置,仅仅变更距离c,或者变更距离a及距离c。
例如,在以作业点WP4为例的情况下,也可以是,使接近点A14以及A24朝向Fz4轴的负方向移动来变更距离c,或者进一步使接近点A24朝向Fz4轴的负方向移动来变更距离a。该变更也可以仅仅针对作业顺序连续的作业点WP中的任意一个作业点进行。
此外,该接近点A的移动方法在位于接近点A的末端执行器35与障碍物SH(未图示)发生干涉的情况下也是同样如此。
另外,在图9C中示出了示教数据更新部111g在比假想线H34’离工件W更远的位置处生成的经由点J。而且,示教数据更新部111g生成假想线J34,该假想线J34经过经由点J将接近点A23’与A24’之间相连。此外,在该情况下,假想线H34’也可以与工件W发生干涉(参照图9C的干涉点BP)。另外,经由点J不限于1个,也可以设置多个。
通过这样地生成经由点J,能够避免假想线H的变更所涉及的接近点A的移动距离过大的情形。从而,能够缩短机器人30的动作路径。
此外,在变形例(其1)的示教方法中,当作业点WP(作业点WP1~作业点WP9)的接近路径中的去程路径与回程路径可以相同的情况下,可以选中“前后动作一致”复选框(参照图5)。下面,以末端执行器35从作业点WP3向WP4移动的情况(参照图9B)为例,进行具体说明。
当“前后动作一致”复选框被选中的情况下,末端执行器35从图9B所示的接近点A23’经由接近点A13到达作业点WP3之后,再次经由接近点A13返回到接近点A23’。然后,向接近点A24’移动。此外,上述末端执行器35(机器人30)的移动方法被应用于工件W所具有的全部作业点WP(作业点WP1~作业点WP9)中。
由此,通过使工件W所具有的作业点WP的接近路径中的去程路径与回程路径相等,能够减少机器人30的与示教数据生成相关的作业负荷和所需时间。
另一方面,也可以不选中“前后动作一致”复选框(参照图5)来缩短机器人30的动作路径。下面,使用图9D,对这一点进行详细说明。在图9D中,举例说明末端执行器35从图7所示的作业点WP4向WP5移动的情况。此外,在图9D中,用虚线表示位于接近点A24’及A25时的末端执行器35。另外,在图9D中,关于针对工件W和作业点WP3等所省略的部分,与图9B同样。
如图9D所示,将接近点A24与A25相连的假想线H45不与工件W发生干涉。因此,示教数据更新部111g生成(更新)如下这样的示教数据:在末端执行器35向作业点WP4的接近路径中,从接近点A24’起作为去程路径并到接近点A24为止作为回程路径。在该情况下,末端执行器35依次经由接近点A14、A24、A25、A15向作业点WP5移动(参照图9D的虚线的箭头)。
由此,与末端执行器35从接近点A15经由A24’向接近点A25移动的情况相比,能够缩短移动距离。从而,能够缩短机器人30的动作路径。
这样,在变形例(其1)的示教方法中,生成将接近路径中的离作业点WP最远的接近点A彼此相连的假想线H,且判定该假想线H与工件W或障碍物SH(未图示)的干涉。
由此,即使在针对作业点WP设定了多个接近点A的情况下,也能够容易且自动地生成避免与工件W或障碍物SH发生干涉的机器人30的示教数据。从而,根据变形例(其1)的示教方法,能够减少与示教数据生成相关的作业负荷和所需时间。
另外,在变形例(其1)的示教方法中,使接近点A沿着R坐标系(参照图5)的1个轴(例如Rx轴)方向移动。由此,通过1个参数的变更,能够生成避免与工件W或障碍物SH发生干涉的机器人30的示教数据。从而,能够减轻示教控制装置11(参照图1)的处理负荷,能够进一步简便且容易地生成机器人30的示教数据。
接下来,引用图8,对示教系统10执行变形例(其1)的示教方法的处理流程进行说明。此外,下面举例说明针对各作业点WP设置2个接近点A、即第1接近点(接近点A1)及第2接近点(接近点A2)的情况。另外,下面有时将第1及第2接近点统称为“接近点A”。另外,对于已经使用图8说明过的、与实施方式的示教方法重复的部分,省略说明。
如图8所示,操作员设定与作业点WP对应的第1及第2接近点(步骤S101,参照图5)。确定部111d根据相对于作业点WP的第1接近方向,对作业点WP进行分组,进而进行排序(步骤S102)。然后,根据该接近方向,确定作业点WP的作业顺序(步骤S103,参照图7)。
示教数据生成部111e根据作业点WP的作业顺序,生成包含将作业顺序连续的作业点WP的第2接近点彼此相连的假想线H的路径的机器人30的示教数据(步骤S104)。
判定部111f判定假想线H是否与工件W或工件W以外的障碍物SH发生干涉(步骤S105)。在假想线H与工件W或障碍物SH发生干涉的情况下(步骤S105:“是”),示教数据更新部111g变更接近点A的位置(步骤S106,参照图9B~图9C),并重复进行步骤S105以下的处理。在假想线H未与工件W或障碍物SH发生干涉的情况下(步骤S105:“否”),进行步骤S107以后的处理。
接着,判定部111f判定位于接近路径中的作业工具(末端执行器35)、即在作业点WP与接近点A之间进行移动的作业工具是否与工件W或障碍物SH发生干涉(步骤S107)。在末端执行器35与工件W或障碍物SH发生干涉的情况下(步骤S107:“是”),示教数据更新部111g变更该接近点A的位置(步骤S108,参照图9D),重复进行步骤S105以后的处理。
在末端执行器35未与工件W或障碍物SH发生干涉的情况下(步骤S107:“否”),示教数据更新部111g更新示教数据(步骤S109)并结束处理。
另外,虽然到此为止,说明了作为作业工具的点焊枪为机器人30的末端执行器35的情况。然而,不限于此,机器人30只要是能够变更作业工具及工件W的相对的位置关系的机器人即可。
因此,下面使用图10,对机器人30使工件W相对于被固定设置的作业工具(点焊枪)进行移动的情况下的变形例进行说明。图10是示出变形例(其2)的机器人30a的示意图。此外,在图10中仅仅示出了工件W所具有的多个作业点WP中的一部分。
另外,本变形例例如为图1等所示的机器人30的变形例,对与图1等所示的机器人30相同的要素标注相同的标号,并省略重复的记载。
如图10所示,在变形例(其2)的机器人30a中,凸缘部34在末端部处将用于保持工件W的保持部36的基端部支撑为能够绕轴T旋转(参照图中的绕轴T的箭头)。
另外,点焊枪35a由设置于地面等的支柱PL所支撑。而且,机器人30a一边使工件W相对于被固定设置的作业工具(点焊枪35a)进行移动,一边对作业点WP进行规定的作业(点焊)。
此外,图10所示的点焊枪35a与使用图1已说明的末端执行器35(点焊枪)相同,因此,对相同的要素标注相同的标号,并省略这里的说明。
这样,变形例(其2)的机器人30a使工件W相对于被固定设置的作业工具(点焊枪35a)进行移动。由此,即使在机器人30使工件W相对于被固定设置的作业工具进行移动的情况下,也能够容易且自动地生成不与工件W发生干涉的机器人30a的示教数据。从而,能够减少与示教数据生成相关的作业负荷和所需时间。
此外,在图10中举例示出了针对每1个作业点WP设定2个接近点A的情况,但并不限定接近点A的数量。
如上所述,实施方式的示教系统具备示教数据生成部、判定部和示教数据更新部。
在包含作业工具、多关节的机器人、以及预先设定有利用作业工具进行作业的多个作业点的工件的假想环境下,示教数据生成部生成机器人的示教数据。该示教数据包含机器人的示教数据,该机器人的示教数据使得作业工具以经过与各个作业点对应的接近点而到达以及远离作业点的方式进行动作。
判定部判定将相邻的接近点彼此相连的假想线是否与工件或障碍物发生干涉。在判定部判定为假想线与工件发生干涉的情况下,示教数据更新部变更假想线所涉及的接近点的位置。
从而,根据实施方式的示教系统,能够减少与示教数据生成相关的作业负荷和所需时间。
此外,在上述实施方式中,示出了机器人为6轴单臂机器人的例子,但并不限定轴数和臂的数量。
另外,在上述方式中,举例了工件经由载置台被固定设置于地面等的情况,但并不限于此。工件也可以被保持于定位器(positioner),该定位器改变工件的位置、姿势,以使机器人容易进行作业。
另外,在上述实施方式中,举例了操作员主要使用鼠标作为操作部且操作员利用该鼠标进行输入操作的情况,但并不限于此。例如,也可以是,由所谓的多触摸的触摸面板等构成显示部,并且包含对该触摸面板的多触摸操作。另外,操作部也可以设置于所谓的编程器(programmingpendant),该编程器被设置成能够与机器人控制装置通信而输入机器人的操作指示。
另外,在上述实施方式中,举例了作业对象为点焊(点加工)的情况,但并不限于此。作业对象例如也可以是沿着焊接线进行焊接的电弧焊接或沿着涂布线进行密封材料的涂布等的线加工。在该情况下,只要在该焊接线或涂布线上的、作业工具开始或结束作业的位置处设置上述WP坐标系即可。另外,当作业工具进行涂饰或磨削加工之类的面加工的情况下,只要在该作业工具的针对工件的作业部位的一点处设置上述R坐标系并在针对加工面的移动路径(所谓的工具路径)上设置WP坐标系即可。
另外,在上述实施方式中,举例了针对每1个作业点设置1个或2个接近点的情况,但并不限于此。可以根据工件或作业工具的形状和对作业点的作业内容,针对每1个作业点设置任意数量的接近点。在该情况下,判定部只要判定将作业工具的接近路径中的离作业点最远的接近点彼此相连的假想线与工件或障碍物的干涉即可。
另外,在上述实施方式中,举例说明了将接近点彼此相连的假想线呈直线状的情况,但并不限于此。例如,在图6A的情况下,预先设定了接近点A1a及A1b中的各个接近点处的末端执行器35的姿势。因此,能够获得末端执行器35(电极E1)位于各个接近点A1a及A1b时的机器人30的各关节的角度。
因此,还可以使机器人30的各关节的角度分别从接近点A1a的角度改变成接近点A1b的角度,来使末端执行器35移动。在该情况下,从接近点A1a向A1b移动的末端执行器35(电极E1)的移动路径成为自由曲线而不限于直线。而且,也可以是,判定部111f将该自由曲线作为假想线Hab’且判定假想线Hab’是否与工件W或障碍物SH发生干涉。
另外,在上述实施方式中,具有仿真指示部,根据示教数据更新部等生成(更新)的机器人的示教数据,在显示部上显示包含机器人及工件的假想图像连续地变化的仿真动作。然而,当不需要在显示部上目视该仿真动作的情况下,也可以不设置仿真指示部。
本领域技术人员可以容易地推导出进一步的效果和变形例。因此,本发明的更广泛的方式并不限定于如以上那样表示且描述的特定的细节以及代表性的实施方式。因此,可以在不脱离由所附加的权利要求书及其均等物定义的总括性的发明概念的精神或范围的情况下进行各种变更。
Claims (9)
1.一种示教系统,其特征在于,该示教系统具备:
示教数据生成部,其在包含作业工具、多关节的机器人、预先设定有利用所述作业工具进行作业的多个作业点的工件、以及障碍物的假想环境下,以使所述作业工具经过与各个所述作业点对应的接近点而到达以及远离所述作业点的方式,生成所述机器人的示教数据;
判定部,其判定将相邻的所述接近点彼此相连的假想线是否与所述工件或所述障碍物发生干涉;以及
示教数据更新部,其在所述判定部判定为所述假想线与所述工件或所述障碍物发生干涉的情况下,变更该假想线所涉及的所述接近点的位置。
2.根据权利要求1所述的示教系统,其特征在于,
所述示教数据更新部使所述接近点的位置在从所述作业点朝向所述接近点的方向上移位,
所述判定部判定将所述移位后的接近点彼此相连的假想线是否与所述工件或所述障碍物发生干涉。
3.根据权利要求2所述的示教系统,其特征在于,
所述示教数据更新部在比包含所述移位后的接近点的所述假想线离所述工件或所述障碍物更远的位置处生成经由点,以使所述作业工具在所述移位后的接近点之间经过该经由点的方式,更新所述示教数据,
所述判定部判定经过该经由点的所述假想线是否与所述工件或所述障碍物发生干涉。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的示教系统,其特征在于,
该示教系统还具备确定部,所述确定部确定所述作业点的作业顺序,
所述确定部根据接近方向,对所述作业点进行分组,所述接近方向是从所述接近点朝向所述作业点的方向。
5.根据权利要求4所述的示教系统,其特征在于,
所述确定部按照使所述机器人的基端的关节处的旋转轴的旋转方向固定的顺序,针对每个所述组确定所述作业点的作业顺序,
所述示教数据生成部根据该作业顺序,生成示教数据。
6.根据权利要求1至3中任意一项所述的示教系统,其特征在于,
所述判定部还在所述示教数据中判定所述作业工具是否与所述工件或所述障碍物发生干涉,
在所述判定部判定为所述作业工具与所述工件或所述障碍物发生干涉的情况下,所述示教数据更新部使所述接近点的位置在从所述接近点朝向所述作业点的方向或从所述作业点朝向所述接近点的方向上移位。
7.根据权利要求1至3中任意一项所述的示教系统,其特征在于,
该示教系统具备图像生成部,所述图像生成部生成假想图像,所述假想图像包含所述假想环境下的所述作业工具、所述机器人以及所述工件。
8.一种机器人系统,其特征在于,
该机器人系统按照权利要求1至3中任意一项所述的示教系统生成的所述示教数据,对所述工件进行加工。
9.一种示教方法,其特征在于,该示教方法包括:
示教数据生成步骤,在包含作业工具、多关节的机器人、以及预先设定有利用所述作业工具进行作业的多个作业点的工件的假想环境下,以使所述作业工具经过与各个所述作业点对应的接近点而到达以及远离所述作业点的方式,生成所述机器人的示教数据;
判定步骤,判定将相邻的所述接近点彼此相连的假想线是否与所述工件或所述障碍物发生干涉;以及
示教数据更新步骤,在所述判定步骤中判定为所述假想线与所述工件或所述障碍物发生干涉的情况下,变更该假想线所涉及的所述接近点的位置。
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